专利名称：管桩应变测试用填充材料的制样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制样装置，尤其是涉及一种管桩应变测试用填充材料的制样
>J-U ρ α装直。
背景技术：
八十年代初，瑞士联邦苏黎世科技大学岩石及隧道工程系K. Kovari教授等提 出了线法监测原理(Linewise observation),区别于以应变计为代表的点法监测原理(Pointwise Observation);并根据线法监测原理研制了一系列的便携式仪器(其中包括滑动测微计)，以区别于应变计、多点伸长计等固定埋设式仪器，此类仪器己申报专利并委托瑞士 Solexperts AG公司生产销售。其中，采用滑动测微计对管桩应变进行测试时，基于线法监测原理进行测试，且其通过在被测试管桩中设置由弹性套管(英文名称为Casing)和测标(英文名称为Measuring Mark)组成的测管(英文名称为Measuring pipe)进行测试。实际测试之前，将测管布设于被测试管桩内，且在被测试管桩与测管之间设置填充材料。实际测试过程中，桩壁变形通过被测试管桩与测管之间的填充材料传递给测管，通过测试测管的变形情况则可间接测定被测试管桩的桩壁变形。一种利用水、水泥和膨润土按一定的比例混合制备的填充材料由于强度可控，对桩体弹性模量影响小，且与被测桩体变形协调性好的优点，近年在管桩应变测试中逐步得到推广应用。该填充材料在使用时需要开展室内试验，确定填充材料各组分的含量和判断管桩应变测试的合理时间。但是，由于填充材料浆体中水分含量高，填充材料凝固后会有大量的水析出，不利于制样。采用目前的制样装置和制样方法对上述填充材料进行制样时，一方面，填充材料浆体会从制样装置的孔隙中渗漏出；另一方面，当填充材料凝固后，固体物质的实际尺寸要小于制样装置，无法制备出标准试样，而若采用上述非标试样进行试验将产生较大误差。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种管桩应变测试用填充材料的制样装置，其结构简单、加工制作及使用操作简便、制样成本低且使用效果好、便于推广应用，所制作的圆柱形试样成型效果好且能满足室内试验所需试样的制作标准。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于包括上下两端均开口的对开模和对对开模的下部开口进行封堵的底部封堵件，所述对开模与所述底部封堵件组成一个用于制作圆柱形试样的成型模具，所述成型模具内部为一个上部开口的圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与圆柱形试样的直径相同，且所述圆柱形成型腔的高度大于圆柱形试样的高度；所述成型模具外侧套装有一个上部开口的密封套，且所述密封套外侧设置有多个紧箍件，多个所述紧箍件由上至下进行布设。[0006]上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述对开模由两片半圆形模板对扣而成，两片所述半圆形模板的结构和尺寸均相同。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述底部封堵件为盖装在对开模底部外侧的底盖。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述底盖为半球形端盖或底部为平直圆板的圆柱形端盖。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述圆柱形端盖上部设置有圆板，且圆板卡装于对开模的底部开口上。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述圆柱形成型腔为一次同时制作多个圆柱形试样的成型腔，且所述圆柱形成型腔的高度大于多个所述圆柱形试样 的总高度。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述对开模上部设置有一个加长管，所述加长管的内径与所述圆柱形成型腔的直径相同，且所述成型模具与加长管组成加长型制样模具，所述密封套由下至上套装于所述加长型制样模具外侧。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述对开模与所述底部封堵件之间以螺纹方式进行紧固连接。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述对开模与加长管之间设置有分离筛。上述管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征是所述紧箍件为紧箍夹。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、结构简单、加工制作及拆装方便且投入成本低。2、使用操作简便，可简便完成圆柱形试样的制作过程。3、所采用密封套进行防漏处理，实现方便且防漏效果好。4、使用方式灵活，实际使用时，可一次性制作多个试样，也可以一次只制作一个试样。5、可根据需制作试样的数量和尺寸，对对开模进行加长，且对开模的加长非常简单，而实际制备时只需相应增加填充材料混合浆液的注入量，并预留凝固收缩体积后便可。6、所制作的圆柱形试样质量高，由于本实用新型所制作的初步试样比需制作圆柱形试样高度高4cm 6cm，试样经初凝并切削整平处理后能简便且高质量地制作出标准试样。7、推广应用前景广泛。综上所述，本实用新型结构简单、加工制作及使用操作简便、制样成本低且使用效果好、便于推广应用，所制作的圆柱形试样成型效果好且能满足室内试验所需试样的制作标准，能有效解决现有制样装置对由水、水泥和膨润土组构的填充材料进行制样时存在的防堵漏效果差、不能满足室内试验所需试样的制作标准等实际问题。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本实用新型实施例I的使用状态参考图。[0026]图2为本实用新型所采用对开模的结构示意图。图3为本实用新型实施例2的使用状态参考图。图4为图3的I-I剖视图。附图标记说明1_对开模；2_底盖；3_紧箍夹；4-橡胶水带；5_圆柱形试样；6_半圆形模板；7-透明胶带；8_分离筛； 9-圆板；10-加长管。·具体实施方式
实施例I如图I所示，本实用新型包括上下两端均开口的对开模I和对对开模I的下部开口进行封堵的底部封堵件，所述对开模I与所述底部封堵件组成一个用于制作圆柱形试样5的成型模具，所述成型模具内部为一个上部开口的圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与圆柱形试样5的直径相同，且所述圆柱形成型腔的高度大于圆柱形试样5的高度。所述成型模具外侧套装有一个上部开口的密封套，且所述密封套外侧设置有多个紧箍件，多个所述紧箍件由上至下进行布设。结合图2,本实施例中,所述对开模I由两片半圆形模板6对扣而成,两片所述半圆形模板6的结构和尺寸均相同。实际制作时，两片所述半圆形模板6通过缠绕在其外侧的透明胶带7紧固连接为一体。本实施例中，所述对开模I由内径与圆柱形试样5的直径相同的硬质塑料管加工而成的两片半圆形模板6对接组成，且其外部采用透明胶带7沿管周顺次搭接粘牢，所形成对开模I的高度为I. 0m。所述底部封堵件为盖装在对开模I底部外侧的底盖2。本实施例中，所述底盖2为半球形端盖。实际使用时，所述底盖2也可以采用其它形状的盖体。本实施例中，所述对开模I与所述底部封堵件之间以螺纹方式进行紧固连接。实际使用时，所述对开模I与所述底部封堵件之间也可采用其它连接方式进行连接。所述密封套为由橡胶水带4制成的密封套体。实际使用时，所述紧箍件为紧箍夹3，并且上下两个所述紧箍夹3之间的间距为20cm 30cm。本实施例中，所述紧箍夹3的数量为3个，实际使用时，也可根据具体需要对所采用紧箍夹3的数量进行相应调整。本实施例中，所述密封套上端超出对开模I的上部开口 IOcm 20cm，下端扎紧密封，并且所述密封套外侧设置多个紧箍夹3，使两片半圆形模板6紧密对接。所述圆柱形成型腔为一次同时制作多个圆柱形试样5的成型腔，且所述圆柱形成型腔的高度大于多个所述圆柱形试样5的总高度。本实施例中，所述圆柱形成型腔的高度=多个所述圆柱形试样5的总高度+nXh，其中η为多个圆柱形试样5的数量，且h=4cm 6cm。因而，本实施例中，采用本实用新型可以一次性制作多个圆柱形试样5。实际使用时，可根据需制作圆柱形试样5的数量和高度，对所述对开模I的高度进行相应调整。采用本实用新型对所述圆柱形试样5进行制作时，其制作过程如下按填充材料的配比称取配制填充材料所需的水、水泥和膨润土 ；再对填充材料5进行拌合，且进行拌合时，先将膨润土加入水中搅拌均匀，然后加入水泥再次搅拌均匀，则获得搅拌均匀的混合物浆液；随后，将混合物浆液注满对开模1，并将所述密封套的上部开口密封后正立放置于探井中，养护36小时后脱模。脱模过程中，先褪去对开模I外部的所述密封套，再将对开模I裁割成高度大于需制作圆柱形试样5高度4cm 6cm的多个模段，之后分别对多个所述模段进行脱模取样；然后，根据需制作圆柱形试样5的尺寸要求，将脱模后的试样两端切削整平，再密封放入温度为20°C ±2°C的养护室内养 护。实施例2如图3、图4所示，本实施例中，与实施例I不同的是所述对开模I上部设置有一个加长管10，所述加长管10的内径与所述圆柱形成型腔的直径相同，且所述成型模具与加长管10组成加长型制样模具，所述密封套由下至上套装于所述加长型制样模具外侧；并且所述对开模I与加长管10之间设置有分离筛8 ;所述底盖2为底部为平直圆板的圆柱形端盖；所述圆柱形端盖上部设置有圆板9，且圆板9卡装于对开模I的底部开口上。实际使用时，所述底盖2也可以采用实施例I中所采用的半球形端盖以及其它形状的盖体。本实施例中，采用本实用新型一次性可制作一个圆柱形试样5，因而所述对开模I和加长管10的总高度大于圆柱形试样5高度4cm 6cm。本实施例中，所述分离筛8上密布筛孔，且所述筛孔的孔径为4mm 8mm，所述圆板9为不透水板且其内径小于对开模I内径的2mm 4mm,圆板9的厚度为O. 5cm I. 0cm。实际使用时，所述分离筛8便于脱模时对开模I与加长管10分离，且圆板9便于脱模时对开模I与底盖2分尚。实际使用时，可根据具体需要，对所述分离筛8所布设筛孔的孔径和圆板9的尺寸进行相应调整。本实施例中，所述对开模I与加长管10之间以及对开模I与底盖2之间，以螺纹方式进行紧固连接。本实施例中，其余部分的结构、尺寸和连接方式均与实施例I相同。采用本实用新型对所述圆柱形试样5进行制作时，其制作过程如下按填充材料的配比称取配制填充材料所需的水、水泥和膨润土 ；再对填充材料5进行拌合，且进行拌合时，先将膨润土加入水中搅拌均匀，然后加入水泥再次搅拌均匀，则获得搅拌均匀的混合物浆液；随后，将混合物浆液注满对开模I和加长管10，并将所述密封套的上部开口密封后正立放置于探井中，养护36小时后脱模。脱模过程中，先褪去对开模I和加长管10外部的所述密封套，接着把底盖2和加长管10拧下，拆除分离筛8和圆板9，然后将对开模I中的试样脱模；随后，根据需制作圆柱形试样5的尺寸要求，将脱模后的试样两端切削整平，再密封放入温度为20 °C ± 2 °C的养护室内养护。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于包括上下两端均开口的对开模(I)和对对开模(I)的下部开口进行封堵的底部封堵件，所述对开模(I)与所述底部封堵件组成一个用于制作圆柱形试样(5)的成型模具，所述成型模具内部为一个上部开口的圆柱形成型腔，所述圆柱形成型腔的直径与圆柱形试样(5)的直径相同，且所述圆柱形成型腔的高度大于圆柱形试样(5)的高度；所述成型模具外侧套装有一个上部开口的密封套，且所述密封套外侧设置有多个紧箍件，多个所述紧箍件由上至下进行布设。
2.按照权利要求I所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述对开模(I)由两片半圆形模板(6)对扣而成，两片所述半圆形模板(6)的结构和尺寸均相同。
3.按照权利要求I或2所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述底部封堵件为盖装在对开模(I)底部外侧的底盖(2 )。
4.按照权利要求3所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述底盖(2)为半球形端盖或底部为平直圆板的圆柱形端盖。
5.按照权利要求4所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述圆柱形端盖上部设置有圆板(9 )，且圆板(9 )卡装于对开模(I)的底部开口上。
6.按照权利要求I或2所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述圆柱形成型腔为一次同时制作多个圆柱形试样(5)的成型腔，且所述圆柱形成型腔的高度大于多个所述圆柱形试样(5)的总高度。
7.按照权利要求I或2所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述对开模(I)上部设置有一个加长管(10)，所述加长管(10)的内径与所述圆柱形成型腔的直径相同，且所述成型模具与加长管(10)组成加长型制样模具，所述密封套由下至上套装于所述加长型制样模具外侧。
8.按照权利要求I或2所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述对开模(I)与所述底部封堵件之间以螺纹方式进行紧固连接。
9.按照权利要求7所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述对开模(I)与加长管(10)之间设置有分尚筛(8)。
10.按照权利要求I或2所述的管桩应变测试用填充材料的制样装置，其特征在于所述紧箍件为紧箍夹(3)。
专利摘要本实用新型公开了一种管桩应变测试用填充材料的制样装置，包括上下两端均开口的对开模和对对开模的下部开口进行封堵的底部封堵件，对开模与底部封堵件组成一个用于制作圆柱形试样的成型模具，成型模具内部为一个上部开口的圆柱形成型腔，圆柱形成型腔的直径与圆柱形试样的直径相同，且圆柱形成型腔的高度大于圆柱形试样的高度；成型模具外侧套装有一个上部开口的密封套，且密封套外侧设置有多个紧箍件，多个所述紧箍件由上至下进行布设。本实用新型结构简单、加工制作及使用操作简便、制样成本低且使用效果好、便于推广应用，所制作的圆柱形试样成型效果好，能满足室内试验所需试样的制作标准。
文档编号G01N1/28GK202770682SQ201220443029
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者于永堂, 刘争宏, 郑建国, 张继文 申请人:机械工业勘察设计研究院